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純凈水多少度結冰

發布時間:2022-03-05 06:27:47

Ⅰ 水多少度結冰

水在標准大氣壓下結冰的溫度是0 ℃,即水由液態變為固態的溫度。

冰點指的是水在一個標准大氣壓(1.013×10^5 Pa)下的凝固點,也就是0 ℃(273 K)。在不同的大氣壓下,冰點不同。如果想估計在某個壓強下的冰點,可以從水的相圖上找到答案。值得注意的是,水在一個標准大氣壓下的冰點並不等於水的三相點兩者相差 0.01 K。

冰點的高低還和水的純凈度有關。純凈水在標准大氣壓下的冰點是 0 ℃,但是當水中含有雜質時,冰點會降低。例如,海水的冰點低於淡水的冰點。海水冰點與海水鹽度有密切的關系。當鹽度達到 24.695 的時候,海水的冰點只有 -1.332 ℃。


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水的熱脹冷縮是反常的,水在低於4度時熱縮冷脹,導緻密度下降,而大於4度時,則恢復熱脹冷縮。這是水最重要也是最奇特的特性之一。

這是保障生物存在的很重要的一點,當水結冰的時候,冰的密度小,浮在水面,可以保障水下生物的生存。當天暖的時候,冰在上面,也是最先解凍。但如果冰的密度比水大,冰會不斷沉到水下,天暖的時候也不會解凍,來年上面的水繼續冰凍,直到所有的水都成了冰,那所有的水生生物都不會存在了。

由於水分子間有氫鍵締合這樣的特殊結構所決定的。根據近代X射線的研究,證明了冰具有四面體的晶體結構。這個四面體是通過氫鍵形成的,是一個敞開式的鬆弛結構,因為五個水分子不能把全部四面體的體積占完,在冰中氫鍵把這些四面體聯系起來,成為一個整體。這種通過氫鍵形成的定向有序排列,空間利用率較小,約佔34%、因此冰的密度較小,約為攝氏4度時液態水的9/10。

Ⅱ 純凈水能結冰嗎

一般說來,水的溫度降到0℃就會結成冰,那麼,是否所有的水一旦溫度降到0℃,一定會結成冰呢?不一定。

氣象學家在觀測雲的時候,發現有一種混合雲,雲的中上部溫度已經降到-20℃至-30℃,甚至-40℃,還有許多並沒有凍結的雨滴。據說,有的科學家成功地使純凈無瑕的水冷卻到-70℃仍不凍結成冰。這種溫度低於0℃還不凍結的水叫過冷卻水。

原來,水分子結冰除溫度條件外,還要求在水中有凍結核。有了凍結核,亂動著的水分子才能按冰的晶體結構排列起來。江河湖海的水,城市裡用的自來水等都含有雜質,這些雜質就是凍結核。於是到攝氏零度時就結冰了。但是對純凈的水來說,即使溫度低於0℃,因為沒有凍結核,所以很難凍結,也就不能成為冰。如果在一杯純凈的水裡放一些小小的冰晶體,或者沙粒,水分子有了核心或有依附而按冰的晶體結構排列起來,成為冰。

在自然界里能看到冷卻水一旦碰上了物體便迅速結成冰的現象。隆冬季節,在我國北方,你可以看到一種奇怪的現象,天上掉下來的明明的是雨滴,可是在地上卻看不到雨的痕跡,見到的都是冰。這種雨掉在樹枝、電線上迅速結成一層晶瑩透明的冰層,逐漸地掛下來成一條條冰柱。這種滴雨成冰的雨稱為凍雨,雨滴所成的冰稱為雨凇。

Ⅲ 正常情況下,水結冰的溫度是多少度

正常情況下,水結冰的溫度是0度,但在地球上,由於由於溫度通常在0到100攝氏度之間,因此水才可能以液態形式存在。所以要是水結冰,溫度至少要降到零下87度。

當溫度降至負55度時,水的分子結構就必須開始發生變化了。分子會開始形成四面體的形狀,每個水分子會鬆散地跟另外四個分子相結合。這就形成了水的另一種狀態:「冰水中間態」,雖然它還不具備冰的全部性質,但是那種狀態下的水已經不能稱之為水了。

當降至這個溫度時,它比通常我們所說的液體水結冰的冰點要低87度。研究者表示,負55度的水是存在的,只是因為它維持液體的時間極短,目前我們的儀器還不足以捕捉到它維持液狀的樣子。

水的性質跟普通液體完全不同。這也是它能在冰點下幾十度依然保持液體的原因。水會如此奇怪就是因為它的性質跟其他液體完全不同。例如,冰會浮在水面上,而大部分的固態物質會因為密度更大而沉入它們的液相中。

那麼就需要讓晶體冰變成液體。對於非常純凈的水,想要讓水裡出現冰種,就需要改變液體的結構。當你給水降溫以後,它的結構就會變得接近冰的結構,這也就是它密度降低的原因,其表現就是結晶速率的提升。


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水密度隨溫度變化

水密度隨溫度變化,溫度高於3.982℃時(也可以忽略為4℃),水的密度隨溫度升高而減小 ,在0~3.984℃時,水熱縮冷漲,密度隨溫度的升高而增加。這主要由分子排列決定。也可以說由氫鍵導致。由於水分子有很強的極性,能通過氫鍵結合成締合分子。

液態水,除含有簡單的水分子(H₂O)外,同時還含有締合分子(H₂O)2和(H₂O)3等,當溫度在0℃水未結冰時,大多數水分子是以(H₂O)3的締合分子存在,當溫度升高到3.98℃(101.325kPa)時水分子多以(H₂O)2締合分子形式存在,分子占據空間相對減小,此時水的密度最大。

純水在幾度結冰

水有幾種
一般我們所見到的水
是在0度開始結冰
所以有冰水混合物時零度

重水
一般在3到5度結冰

Ⅳ 純凈水會結冰嗎

純凈水會結冰。

水的凝固點:0℃。當溫度低於0℃時,水就會開始結冰。

在水結成冰時,水分回子的運動不能破壞氫答鍵,氫鍵起主要作用,它把水分子結起來形成有規則的空間結構結構,在一個晶格中,四個氫原子在正四面體的頂點上,一個氧原子位於四面體的中心.這樣,使分子間的空隙變大且保持一定,因此水結成冰時體積變大。

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氣溫在0℃以下時,不得對路面進行灑水作業。冷環境中灑水會導致路面結冰,灑水導致路面結冰,有可能造成行人滑倒受傷和車輛受損。

《陝西省實施<中華人民共和國道路交通安全法>辦法》第三十六條規定:氣溫在0℃以下時,不得對路面進行灑水作業。

Ⅵ 水幾度結冰

零度可以為冰狀,但並非開始結冰,要想結冰需要溫度再低,只要一點點就可以。
零度的定義就是冰水混合物,這就是零度的由來和定義,所以只要比零度低,就是結冰點。

Ⅶ 超純水在多少度會結冰

0攝氏度~

普通水因為有雜質,所以冰點降低,沸點升高,這是液體屬性~

超純水可以理解為H2O,電導率很低的,所以冰點為0,沸點為100,標准大氣壓下。

Ⅷ 純凈水在室外零下5度不結冰,受振動後馬上結冰,請問什麼原理

動畫片 海爾兄弟
里不是說過的嗎?你沒有看??

過冷水是有一定的生成條件的:或因為水中缺少凝結核,或其它願因,在○℃以下還保持著液態,這樣的水叫過冷水。當過冷水的條件不足時它會馬上變成冰(比如天空中的飛機穿過有過冷水的雲層時,雲中的過冷水遇到飛機,在有凝結核時會馬上結成冰,飛機機身就是凝結核,飛機就容易發生墜機事故)

原理:

一般我們會認為水的凝固點為 0℃,也就是水在 0℃以下會凍結,但實際上,水在 0℃以下仍會以過冷水的型態存在,這是因為由液態水轉變成冰的過程存在有一個能量狀態。我們知道液態水具有比冰還要高的熵能(enthalpy),即結冰是一個釋放能量的有利過程,但在冰晶核化的過程中,必須創造水與冰的界面,而這個界面(表面)也是一種能量,這可由表面張力的單位"焦耳每平方公尺"(單位面積的能量)看出,此界面的形成便是冰晶核化過程的能量障礙,因為當水中一個冰胚(ice embryo)初形成時,其「表面積/體積」的比值相當的大,而創造表面積的能量也遠高於由水轉變成冰所放出的"體積能"。因此水會以過冷(supercooling)的型態存在。由於冰晶的核化速率為非常強的過冷度的函數,過冷度愈高愈不易維持液態水的存在;且過冷的液態水可能保持短時間內不結冰,但時間久了終究會凍結。

在本世紀 40及 50年代,科學家們希望知道液態水過冷度的極限,但結果不但隨研究方法而異,使用同樣的方法也常得到前後不一致的答案,早期的困難在於將實驗用水加以純化,去除雜質,這是因為水中雜質可作為現成的冰胚,造成在較高的溫度下就以「異質成核」(heterogeneous nucleation)的方式結冰。所以為了探測液態水的最高過冷度,除去水中這些可作為冰核的雜質為必要程序,而使用「 少量樣品」(small sample)則成為標準的技巧。假設固定體積的水中含有一定量的雜質,那麼一半體積的水中雜質的量便只有一半,也就是說,愈小的樣品應含有愈少的雜質,也愈不容易形成異質成核。經由實驗,凍結溫度的確隨樣品體積的減少而降低,其極限約在 –40℃,即 –40℃為理論上半徑約 1?m的液滴之「同質核化溫度」,也常被用來稱為水的過冷極限。

另外,和液滴樣品接觸的固體表面免不了含有一些雜質或結構上的缺陷可在低溫下成為冰核,因此 1861年Doufour便想到將水的樣品懸浮在一個比水輕及一個比水重的兩種不與水互溶的油質之間,免除了樣品與固體表面的接觸而形成一種懸浮膠體。

當一些科學家致力於在實驗室中取得最高的過冷度,另外一批則熱中於使大自然中的過冷度減至最低。由於冷雲過程為中緯度地區降水形成的主要機制,若大氣中的冰核數量太少,則雲中凝結水多為不凍的水,不易使之降至地面。

人工降水的想法,即將一些冰核引入雲中,以造成異質成核作用而催化雲內冰晶的形成。但不是所有的冰核都能在冰點以下的溫度起作用,例如高嶺土、黃土、火山灰等屬於自然界的冰核要在約 –9℃方能成核,而碘化銀(AgI)在 –3℃左右便可成核,為目前對冷雲實施人工降水作業所常使用的一種材料。

Ⅸ 水在多少度會結冰

大家忘記了重要的一點。水結冰的前提是必須到達水的凝點。並且水中有足夠結冰用的凝結核。還有就是水處於不穩定狀態。
正如北極就有這種情況,看似很平靜的水面,當丟一快固體到水中時,水變開始凝結。一開始水不結冰那是因為沒有凝結核,並且液體處於相對穩定的狀態。當石頭被丟進去後,打亂了原來穩定的狀態。導致結冰。
還有就是人工降雨降雪,其實就是向空中釋放乾冰(固體的二氧化碳)。
當空氣夠冷,加上固體顆粒,水氣便開始凝結,溫度高那就是雨,溫度低那邊是雪了。
0度是個界限溫度,在0度時,冰水混合物處於一個特殊的狀態,此時水和冰誰多誰少,各佔多少比例已經沒有關系。科學講,只要在一個大氣壓下,能試冰水混合物處於穩定狀態的時候的溫度便是0度。在一個大氣壓下,水汽化的溫度便是100度。

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